申请日2016.11.30
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种含铊的烧结烟气脱硫废水的除铊方法，该方法解决了现有除铊方法反应时间较长、除铊效率不稳定且处理成本较高的问题，包括以下步骤：在废水中加入液碱调节废水pH至9‑10，使废水中的三价铊以Tl(OH)3沉淀;然后加入工业硫化钠，使废水中的一价铊2Tl++ S2‑ =Tl2S↓沉淀下来;最后加入混凝剂，使Tl(OH)3 和Tl2S沉淀完全絮凝，使固液分离从而达到充分除铊的目的。本发明工艺简单，成本低、去除率高，且系统运行稳定，能够将烧结脱硫废水中重金属铊浓度降至2μg/L以下，满足达标排放。
权利要求书
1.一种含铊的烧结烟气脱硫废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)在反应池1中加入液碱(氢氧化钠的质量分数≥30%)，用量为1.0～1.8 L/t;持续搅拌15min后，反应池1中的废水pH为9-10;
(2)反应池1中的废水全部进入反应池2，并在反应池2中加入除铊剂，所述除铊剂为工业硫化钠(硫化钠的质量分数≥60%)，用量为0.8～1.5g/L;持续搅拌15min;
(3)反应池2中的废水全部进入反应池3，并在反应池3中加入混凝剂，用量为1.1～2.0g/L，持续搅拌15min;
(4)废水全部进入沉淀区，溢流堰槽出水进入清水池后直接排放。
2.一种如权利要求1所述的含铊的烧结烟气脱硫废水的处理方法，其特征为：所述混凝剂为硫酸亚铁。
3.一种如权利要求1所述的含铊的烧结烟气脱硫废水的处理方法，其特征为：所述混凝剂为三氯化铁。
4.一种如权利要求1所述的含铊的烧结烟气脱硫废水的处理方法，其特征为：所述混凝剂为聚合氯化铝。
5.一种如权利要求1至4之一所述的含铊的烧结烟气脱硫废水的处理方法，其特征为：所述沉淀池底部污泥经压滤后，形成泥饼，泥饼外运处置。
说明书
一种含铊的烧结烟气脱硫废水的除铊方法
技术领域
本发明涉及重金属废水处理领域，特别的是涉及一种含铊的烧结烟气脱硫废水的除铊方法。
背景技术
原矿石及燃煤中铊等重金属在烧结过程中进入烟气，并在烟气脱硫、除尘过程中进入废水。铊是一种剧毒有害物质，其毒性远超As、Hg、Cd、Pb、Cu，且具有一定的积蓄性，毒性作用可持续较长时间。铊污染水体对民众身体健康的危害极大。铊在自然界中有两种氧化态：T1+和Tl3+。T1+的化合物性质和碱金属相似，易溶于水，很难自然沉降。铊是剧毒金属，该品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
目前国内外专家学者对金属铊的去除工艺有大量的研究报道，主要的去除工艺有化学法、物理法和生物法等三类。化学法是使水中呈溶解状态的铊转变为不溶的重金属化合物，经沉淀和浮上法从污水中除去;物理法是将水中的铊在不改变其化学形态的条件下，进行浓缩和分离;生物法是培养经过优选的特殊菌种，利用其对水中的铊进行富集，实现铊的去除。
发明专利CN1067229A公开了一种含铊废水的处理方法，该方法是用沉淀法除铊，其特征在于按如下步骤进行;首先在含铊废水中加入无机酸，调pH值至2-5，其次加入氧化剂是T1+氧化为Tl3+，再次加入Ca2+或Al3+后加碱调高pH值形成Ca2+或Al3+的沉淀，最后沉淀液放置1-6小时排放上清液，除去滤渣。
发明专利CN102107969A公开了一种他污染原水的应急处理方法,包括以下步骤:首先,在原水中添加一定量高锰酸钾,或在原水中添加一定量高锰酸钾与次氯酸钠充分反应4小时以上,其次将充分反应的原水通入接触反应池中,通入一定量臭氧并反应0.15～0.25小时,最后添加聚合氯化铝,将原水中铊元素共沉淀,过滤,得到符合生活饮用水卫生标准的饮用水。
综上所述，现有的工业废水除铊方法主要是先向废水中加入氧化剂并保证氧化反应进行完全，因此反应时间较长，且考虑到水体中其他还原性离子的影响需要加入大量氧化剂，导致去除效率不稳定且处理成本较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种含铊的烧结烟气脱硫废水的除铊方法，该方法具有工艺简单，成本低、去除率高，且系统运行稳定，能够将烧结脱硫废水中重金属铊浓度降至2μg/L以下，满足达标排放。
本发明解决上述技术问题的方案是：
一种含铊的烧结烟气脱硫废水的处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)在反应池1中加入液碱(氢氧化钠的质量分数≥30%)，用量为1.0～1.8 L/t;持续搅拌15min后，反应池1中的废水pH为9-10;
(2)反应池1中的废水全部进入反应池2，并在反应池2中加入除铊剂，所述除铊剂为工业硫化钠(硫化钠的质量分数≥60%)，用量为0.8～1.5g/L;持续搅拌15min;
(3)反应池2中的废水全部进入反应池3，并在反应池3中加入混凝剂，所述混凝剂硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝中的一种，用量为1.1～2.0g/L，持续搅拌15min;
(4)废水全部进入沉淀区，溢流堰槽出水进入清水池，滤液进入清水池直接达标排放;沉淀池底部污泥经压滤后，形成泥饼，外运处置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)在烧结烟气脱硫废水中加入液碱，调节pH至9-10，使反应池1的废水中的三价铊以Tl(OH)3的形式存在;废水中加入工业硫化钠，使反应池2的废水中的一价铊2Tl++ S2- = Tl2S↓沉淀下来，与反应池3中加入的混凝剂(硫酸亚铁、三氯化铁、聚合氯化铝中的一种)反应后Tl(OH)3、Tl2S沉淀完全絮凝，使固液分离从而达到充分除铊的目的。(2)通过该发明处理含铊脱硫废水对原水铊含量无要求，通过调整除铊剂和混凝剂的含量即可使外排水铊含量小于2μg/L，达标排放。(3)本方法不需要将一价铊氧化成三价铊，而是直接捕捉混凝沉淀去除，操作方法原理简单且去除效果好。(4)本发明不需要用到氧化剂，所使用的药剂总成本低，每吨含铊烧结烟气脱硫废水处理成本控制在7元/吨以内。目前某钢厂正在工程上投入使用。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明所述含铊烧结脱硫废水处理方法进行进一步的阐述。
实施例1
(1)取1000mL烧结脱硫废水(铊含量为800μg/L)于烧杯中，用液碱将废水pH调至9以上，搅拌反应15min;
(2)称取1.0g～1.5g硫化钠加入废水中，搅拌反应15min;
(3)称取1.5g～2.0g硫酸亚铁加入废水中，反应15min后，静止0.5h后，取其上清液。样品经环境监测中心检测，铊的去除率达到99.92%。
实施例2
在某钢厂烧结烟气脱硫废水处理系统运行，系统工艺流程：废水→调节池→反应罐→压滤机压滤→外排。系统运行前，现场员工将脱硫废水上满30m3反应罐持续搅拌。(1)在反应罐内加入液碱50L，搅拌反应15min后，再加入两包除铊剂(25kg/包)，搅拌反应15min后，最后加入混凝剂(50kg/包)，搅拌反应15min后，将所有脱硫废水进行全部压滤，取压滤机水样经检测铊含量，检测压滤水铊含量低于仪器检测下限(小于0.01μg/L)，计算铊的去除率为100%
实施例3
在某钢厂烧结烟气脱硫废水处理系统运行，系统工艺流程：废水→平流沉淀池→调节池→一级混凝反应沉淀池→清水池→外排。脱硫废水经调节池提升泵进入一级混凝反应沉淀池，在反应池1加入液碱调节脱硫废水pH为9;在反应池2中加入除铊剂浓度为1.0～1.5g/L，在反应池3中加入混凝剂浓度为1.5～2.0g/L，废水进入沉淀区域，溢流堰槽进入清水池，再将清水池外排，并检测铊含量，经检测外排水样，检测铊含量为0.298μg/L，处理前烧结废水铊含量为479μg/L，计算铊的去除率为99.93%。